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JP2001217711A - Frequency synthesizer - Google Patents

Frequency synthesizer

Info

Publication number
JP2001217711A
JP2001217711A JP2000027764A JP2000027764A JP2001217711A JP 2001217711 A JP2001217711 A JP 2001217711A JP 2000027764 A JP2000027764 A JP 2000027764A JP 2000027764 A JP2000027764 A JP 2000027764A JP 2001217711 A JP2001217711 A JP 2001217711A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
frequency
phase error
value
generating means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000027764A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Michihiko Uemura
吾彦 植村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2000027764A priority Critical patent/JP2001217711A/en
Publication of JP2001217711A publication Critical patent/JP2001217711A/en
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a frequency synthesizer for improving the fluctuation of a sprious reduction effect caused by an output frequency concerning the frequency synthesizer of a fractional frequency dividing system. SOLUTION: This frequency synthesizer is provided with a fixed frequency divider for frequency-dividing the output of a crystal oscillator and outputting it to a phase comparator as a reference frequency, charge pump for charging/discharging a loop filter with a current corresponding to a phase difference outputted from the phase comparator, voltage controlled oscillator (VCO) for inputting the output of the loop filter, variable frequency divider for supplying a signal variably frequency-dividing the output of the VCO to the other input terminal of the phase comparator, frequency dividing number generating means for applying an integer frequency dividing number to the variable frequency divider and controlling it, phase error compensating means for generating a current for compensating a phase error having time width generated on the basis of a phase error compensation value outputted from the frequency dividing number generating means and the output of the VCO while connecting the output to the output of the charge pump, and clock generating means for supplying a clock to the frequency dividing number generating means by inputting the output of the VCO.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、周波数シンセサイ
ザに関し、特に、分数分周PLLシンセサイザに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frequency synthesizer, and more particularly, to a fractional frequency division PLL synthesizer.

【0002】[0002]

【従来の技術】分数分周PLL(Phase Locked Loo
p;位相同期ループ)のスプリアスを抑圧する方法とし
て、文献1(「分数分周方式を用いた高周波数切換シン
セサイザ」、電子通信情報学会論文誌C-1 Vol.J76-C-I
No.11 PP445-452)等に記載されているように、水晶
発振器、固定分周器、位相比較器、チャージポンプ、ル
ープフィルタ、電圧制御発振器、電圧制御発振器の出力
を分周して位相比較器にフィードバックする可変分周器
と、分数発生手段を備えた回路構成が知られているが、
この構成は、位相比較周波数を高くしないと効果が無
く、その回避策として、例えば特開平9−51268号
公報には、図8に示すような構成が提案されている。
2. Description of the Related Art Fractional frequency division PLL (Phase Locked Loo
As a method for suppressing spurious components of p: phase locked loop, reference 1 (“High frequency switching synthesizer using fractional frequency division method”, IEICE Transactions C-1 Vol. J76-CI)
No.11 PP445-452), crystal oscillator, fixed frequency divider, phase comparator, charge pump, loop filter, voltage controlled oscillator, voltage controlled oscillator, frequency comparison and phase comparison A variable frequency divider that feeds back to a device, and a circuit configuration including a fraction generation unit are known.
This configuration has no effect unless the phase comparison frequency is increased. As a workaround, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-512268 proposes a configuration as shown in FIG.

【0003】図8を参照すると、水晶発振器1、水晶分
周器1の出力を分周し基準周波数として出力する固定分
周器2と、電圧制御発振器(VCO)6と、電圧制御発
振器6の分周数発生手段の与える分周数で分周する可変
分周器7と、基準周波数と可変分周器7の出力の位相差
を検出する位相比較器3と、位相比較器の出力にしたが
ってループフィルタの充放電を行うタイプ(電流タイ
プ)のチャージポンプ(CP)4と、位相比較器の位相
差信号を平滑化して電圧制御発振器6の制御する信号と
して出力するループフィルタ5と、可変分周器7に整数
の分周数を与えて制御する分周数発生手段8と、分周数
発生手段8から出力される位相誤差補償値に基づき、位
相誤差を補償するための信号のパルス幅を変化させて位
相誤差の補償を行う位相誤差補償手段9′と、クロック
発生手段10′とを備え、分周数発生手段8は、従属接
続された複数段の積分器と、そのキャリーアウト信号を
微分する微分器を備え、可変分周器7で発生する位相誤
差を分周数発生手段8の最終段の積分器に含まれる加算
器の出力より求め、位相誤差補償値を出力するように構
成されている。
Referring to FIG. 8, a crystal oscillator 1, a fixed frequency divider 2 for dividing the output of the crystal frequency divider 1 and outputting as a reference frequency, a voltage controlled oscillator (VCO) 6, and a voltage controlled oscillator 6 A variable frequency divider 7 for dividing the frequency by the frequency division number given by the frequency dividing means, a phase comparator 3 for detecting the phase difference between the reference frequency and the output of the variable frequency divider 7, and A charge pump (CP) 4 of a type (current type) for charging / discharging the loop filter, a loop filter 5 for smoothing the phase difference signal of the phase comparator and outputting it as a signal controlled by the voltage controlled oscillator 6, Frequency division number generating means 8 for giving an integral frequency division number to frequency divider 7 for control, and a pulse width of a signal for compensating a phase error based on a phase error compensation value outputted from frequency division number generation means 8 To compensate for the phase error A phase error compensating means 9 'and a clock generating means 10' are provided. The frequency dividing number generating means 8 includes a plurality of cascade-connected integrators and a differentiator for differentiating the carry-out signal thereof. The phase error generated in the frequency divider 7 is obtained from the output of the adder included in the final stage integrator of the frequency division number generating means 8, and a phase error compensation value is output.

【0004】より詳細には、分周数発生手段8は、図4
に示すように、加算器15〜19、ラッチ(フリップフ
ロップ)20〜23からなり(加算器16とラッチ2
0、加算器17とラッチ21はそれぞれ積分器を構成
し、加算器18とラッチ22、加算器19とラッチ23
はそれぞれ微分器を構成している)、クロック発生手段
10′の出力がラッチ20〜23のクロックに接続され
ている。加算器16に分数分周の分子を定めるmが入力
され、加算器15には整数分周値を決めるNが入力され
る。
[0004] More specifically, the frequency dividing number generating means 8 is provided as shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the adder 15 to 19 and the latches (flip-flops) 20 to 23 (adder 16 and latch 2)
0, adder 17 and latch 21 each constitute an integrator, adder 18 and latch 22, adder 19 and latch 23
Each constitute a differentiator), and the output of the clock generating means 10 'is connected to the clocks of the latches 20 to 23. M that determines the numerator of the fractional frequency division is input to the adder 16, and N that determines the integer frequency division value is input to the adder 15.

【0005】加算器16の出力を加算器17に入力して
積分を行い、積分器をなす加算器17のキャリーアウト
信号COを、加算器18とラッチ22よりなる微分器で
微分し、微分器の出力と、加算器16からのキャリーア
ウト信号COとを加算器15でNと加算して可変分周器
7に出力する。また加算器17の出力は、加算器19と
ラッチ23からなる微分器に入力されて微分され、加算
器19より、位相誤差補償値Eθが出力される。
The output of the adder 16 is input to an adder 17 for integration, and the carry-out signal CO of the adder 17 forming an integrator is differentiated by a differentiator comprising an adder 18 and a latch 22. And the carry-out signal CO from the adder 16 are added to N by the adder 15 and output to the variable frequency divider 7. The output of the adder 17 is input to a differentiator including an adder 19 and a latch 23 to be differentiated, and the adder 19 outputs a phase error compensation value Eθ.

【0006】このように、分周数発生手段8は、n個の
積分器とn−1個の微分器と加算器の構成に、さらに位
相誤差補償値を出力する微分器を備えており、位相誤差
の周波数特性は高域に偏った特性を持つようになり、低
域通過特性を持つPLLによりスプリアスを取り除くこ
とが容易になり、ループ帯域をより広くとることがで
き、高速周波数切換を可能とし、固定分周器の出力信号
dwある基準周波数を特に高くする必要がなく、上記文
献1のものよりも、低い位相比較周波数でスプリアスを
十分に低減することができる。
As described above, the frequency dividing number generating means 8 has a differentiator for outputting a phase error compensation value in addition to the configuration of n integrators, n-1 differentiators and adders. The frequency characteristics of the phase error have a biased characteristic in the high frequency range. The PLL with low-pass characteristics makes it easy to remove spurious components, allowing a wider loop bandwidth and high-speed frequency switching. Therefore, it is not necessary to particularly increase the reference frequency of the output signal dw of the fixed frequency divider, and the spurious can be sufficiently reduced at a phase comparison frequency lower than that of the above-mentioned document 1.

【0007】位相誤差補償手段9′は、図10に示すよ
うに、コンパレータ24〜27、OR回路28、29、
AND回路30、31、電流源32、33、インバータ
34、加算器35〜38、ラッチ(D型フリップフロッ
プ)39、40により構成されている。加算器35、3
7にはカウント値の最大値2n-1と位相誤差Eθが入力
されて(2n-1)−Eθが出力され、加算器36、38
には、可変分周器7のロード(LOAD)値とEθとが
入力されLOAD±Eθが出力される。コンパレータ2
4〜27のA端子には、固定分周器2のカウンタの内容
が入力され、B端子には、加算器35〜38の出力が入
力され、コンパレータ24、26は、A端子のカウンタ
の内容がB端子の値より大きい場合にHighレベル信
号を出力し、コンパレータ25、27はA端子のカウン
タの内容がB端子の値より小さい場合にHighレベル
信号を出力する。OR回路28はコンパレータ24、2
5の出力を入力とし、OR回路29はコンパレータ2
4、25の出力を入力とし、AND回路30は、OR回
路28の出力と、位相誤差補償値EθのMSBをインバ
ータ34で反転した信を入力し、AND回路31は、O
R回路29の出力と位相誤差補償値EθのMSBを入力
し、フリップフロップ39、40のデータ入力端子に
は、AND回路30、31の出力が入力され、クロック
入力端子には、水晶発振器1の出力が入力される。
As shown in FIG. 10, the phase error compensating means 9 'comprises comparators 24-27, OR circuits 28, 29,
The circuit includes AND circuits 30 and 31, current sources 32 and 33, an inverter 34, adders 35 to 38, and latches (D-type flip-flops) 39 and 40. Adders 35, 3
7, the maximum value 2 n -1 of the count value and the phase error Eθ are input and (2 n -1) -Eθ is output, and the adders 36 and 38 are output.
, The load (LOAD) value of the variable frequency divider 7 and Eθ are input, and LOAD ± Eθ is output. Comparator 2
The contents of the counter of the fixed frequency divider 2 are inputted to the A terminals 4 to 27, the outputs of the adders 35 to 38 are inputted to the B terminal, and the contents of the counters of the A terminals are inputted to the comparators 24 and 26. Outputs a High level signal when is larger than the value at the B terminal, and the comparators 25 and 27 output a High level signal when the content of the counter at the A terminal is smaller than the value at the B terminal. The OR circuit 28 includes comparators 24, 2
5 as an input, and the OR circuit 29
4 and 25 are input, the AND circuit 30 receives the output of the OR circuit 28 and the signal obtained by inverting the MSB of the phase error compensation value Eθ by the inverter 34, and the AND circuit 31 outputs
The output of the R circuit 29 and the MSB of the phase error compensation value Eθ are input, the data input terminals of the flip-flops 39 and 40 receive the outputs of the AND circuits 30 and 31, and the clock input terminal receives the output of the crystal oscillator 1. Output is input.

【0008】図11は、分周数発生手段8にクロックを
与えるクロック発生手段10′の構成を示す図である。
図11を参照すると、コンパレータ13は、予め決めら
れた値である2n-9と、固定分周器2に含まれるアップ
カウンタのカウント値とを比較し、等しい場合にのみ、
High信号を出力し、フリプフロップ14は、コンパ
レータ13の出力をデータ入力端子に入力し水晶発振器
1の出力をクロック端子に入力して、コンパレータ13
の出力のリタイミングを行う。なお、図8に示した従来
の周波数シンセサイザにおいて、固定分周器2は、図2
に示す可変分周器7の構成において、クロックを水晶発
振器1からの出力として構成されている。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a clock generating means 10 'for providing a clock to the frequency dividing number generating means 8.
Referring to FIG. 11, the comparator 13 compares a predetermined value 2 n −9 with a count value of an up counter included in the fixed frequency divider 2.
The flip-flop 14 outputs a High signal, inputs the output of the comparator 13 to the data input terminal, and inputs the output of the crystal oscillator 1 to the clock terminal.
Output retiming. Note that, in the conventional frequency synthesizer shown in FIG.
In the configuration of the variable frequency divider 7 shown in (1), a clock is configured as an output from the crystal oscillator 1.

【0009】図9(a)は、位相誤差補償値Eθ=3の
場合に、チャージポンプ4が出力する位相誤差による電
流波形Idを示し、図9(b)はそれを補償する位相誤
差補償手段9の出力する位相誤差補償電流Icの波形を
示す。
FIG. 9A shows a current waveform Id due to a phase error output from the charge pump 4 when the phase error compensation value Eθ = 3, and FIG. 9B shows a phase error compensation means for compensating the current waveform. 9 shows a waveform of the phase error compensation current Ic output from the reference numeral 9.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図8に
示した従来の分数分周方式周波数シンセサイザにおいて
は、電圧制御発振器6の発振周波数foutが変化した場
合、完全には位相誤差を補償することができず、スプリ
アス抑圧量が変化する、という問題点を有している。
However, in the conventional fractional frequency dividing frequency synthesizer shown in FIG. 8, when the oscillation frequency f out of the voltage controlled oscillator 6 changes, the phase error is completely compensated. However, there is a problem that the spurious suppression amount changes.

【0011】位相誤差を補償するためには、IdとIc
の関係式は、次式(1)で与えられる。ただし、fTCXO
は水晶発振器1の出力周波数である。
To compensate for the phase error, Id and Ic
Is given by the following equation (1). However, f TCXO
Is the output frequency of the crystal oscillator 1.

【0012】 Id*(1/(fout*2M)) =2*Ic*(1/fTCXO) …(1)Id * (1 / (f out * 2 M )) = 2 * Ic * (1 / f TCXO ) (1)

【0013】電圧制御発振器6の出力信号の周波数f
outが変化すると、Id、Icを固定した場合、式
(1)の左辺と右辺が等しく保てない。すなわち、発振
周波数fou tが変化した場合、完全には位相誤差を補償
できず、スプリアス抑圧量が変化する。
The frequency f of the output signal of the voltage controlled oscillator 6
When out changes, if Id and Ic are fixed, the left side and the right side of Expression (1) cannot be kept equal. That is, when the oscillation frequency f ou t is changed, not completely be compensated phase error, spurious suppression amount is changed.

【0014】したがって本発明は、上記問題点に鑑みて
なされたものであって、その目的は、スプリアスを低減
するための位相誤差電流の補償手段を備えた周波数シン
セサイザにおいて、出力周波数によるスプリス低減効果
の変動を改善する分数分周方式の周波数シンセサイザを
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a frequency synthesizer having a phase error current compensating means for reducing spurious, and a spurious reduction effect by an output frequency. It is an object of the present invention to provide a frequency synthesizer of a fractional frequency division system which improves the fluctuation of the frequency.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明は、水晶発振器の出力を分周して基準周波数として出
力する固定分周器と、電圧制御発振器と、前記電圧制御
発振器の出力を分周数発生手段の与える分周数で分周す
る可変分周器と、前記固定分周器からの基準周波数と前
記可変分周器からの出力とを入力とし、これらの信号の
位相差を検出して出力する位相比較器と、前記位相比較
器から出力される位相差信号を平滑化して前記電圧制御
発振器を制御する信号として出力するループフィルタ
と、前記可変分周器に整数の分周数を与えて制御する分
周数発生手段と、前記ループフィルタの出力で前記電圧
制御発振器を制御し位相同期ループを構成し、前記分周
数発生手段が、縦続接続された複数の積分器と、前記積
分器のキャリーアウト信号を微分する微分器と、加算器
を備え、前記微分器の出力は、前記加算器に入力され、
前記加算器において分周数の整数部分との和をとり、前
記可変分周器の分周数として供給し、n段目の積分器の
積分結果を(n−1)回微分することで位相誤差補償値
を出力する構成とされている周波数シンセサイザにおい
て、前記分周発生手段からの位相誤差補償値と、前記電
圧制御発振器の出力とに基づいて生成される時間幅を持
つ、位相誤差を補償するための信号を生成し前記ループ
フィルタの入力端に供給する位相誤差補償手段と、前記
電圧制御発振器からの出力を入力とし前記分周数発生手
段にクロックを供給するクロック発生手段と、を備え
る。
According to the present invention, a fixed frequency divider for dividing the output of a crystal oscillator and outputting it as a reference frequency, a voltage controlled oscillator, and an output of the voltage controlled oscillator are provided. A variable frequency divider that divides frequency by a frequency given by a frequency dividing means, a reference frequency from the fixed frequency divider and an output from the variable frequency divider are input, and a phase difference between these signals is calculated. A phase comparator for detecting and outputting, a loop filter for smoothing a phase difference signal output from the phase comparator and outputting the signal as a signal for controlling the voltage controlled oscillator, and an integer frequency divider for the variable frequency divider. A frequency dividing number generating means for giving and controlling a number, a phase locked loop is formed by controlling the voltage controlled oscillator with the output of the loop filter, and the frequency dividing number generating means comprises a plurality of cascade-connected integrators; , Carry-out of the integrator A differentiator for differentiating the signal, an adder, an output of said differentiator is input to the adder,
The adder takes the sum of the frequency division number and the integer part, supplies the result as the frequency division number of the variable frequency divider, and differentiates the integration result of the n-th stage integrator (n-1) times to obtain a phase. In a frequency synthesizer configured to output an error compensation value, a phase error having a time width generated based on a phase error compensation value from the frequency division generating means and an output of the voltage controlled oscillator is compensated. A phase error compensating unit that generates a signal for performing the operation and supplies it to the input terminal of the loop filter; and a clock generating unit that receives an output from the voltage controlled oscillator as an input and supplies a clock to the frequency division number generating unit. .

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。水晶発振器(1)と、水晶発振器(1)の出力を
分周し基準周波数として出力する固定分周器(2)と、
基準周波数を一の入力端に入力とする位相比較器(3)
と、位相比較器(3)から出力される位相差信号に対応
した電流を出力するチャージポンプ(4)と、チャージ
ポンプの出力電流で充放電される容量の端子電圧を平滑
化して出力するループフィルタ(5)と、ループフィル
タ(5)の出力を制御電圧として入力する電圧制御発振
器(6)と、電圧制御発振器(6)の出力を可変に分周
し位相比較器(3)の他の入力端に供給する可変分周器
(7)と、可変分周器(7)に整数の分周数を与えて制
御する分周数発生手段(8)と、分周発生手段(8)か
ら出力される位相誤差補償値(Eθ)と、電圧制御発振
器(6)の出力(fout)とに基づいて生成される時間
幅を持つ、位相誤差を補償するための電流を生成し、出
力が前記チャージポンプ(4)の出力に接続されている
位相誤差補償手段(9)と、電圧制御発振器(6)の出
力(fout)を入力とし分周数発生手段(8)にクロッ
クを供給するクロック発生手段(10)と、を備える。
Embodiments of the present invention will be described. A crystal oscillator (1), a fixed frequency divider (2) for dividing the output of the crystal oscillator (1) and outputting the frequency as a reference frequency;
Phase comparator with reference frequency as one input terminal (3)
A charge pump (4) for outputting a current corresponding to the phase difference signal output from the phase comparator (3), and a loop for smoothing and outputting a terminal voltage of a capacitor charged and discharged by the output current of the charge pump A filter (5), a voltage controlled oscillator (6) for inputting an output of the loop filter (5) as a control voltage, and a variable frequency divider which divides the output of the voltage controlled oscillator (6) to other components. A variable frequency divider (7) to be supplied to the input end, frequency dividing number generating means (8) for controlling the variable frequency divider (7) by giving an integer frequency dividing number, and frequency dividing generating means (8) A current for compensating for a phase error is generated having a time width generated based on the output phase error compensation value (Eθ) and the output (f out ) of the voltage controlled oscillator (6). Phase error compensating means (connected to the output of the charge pump (4) 9) and clock generation means (10) which receives the output (f out ) of the voltage controlled oscillator (6) as an input and supplies a clock to the frequency division number generation means (8).

【0017】本発明の一実施の形態において、分周数発
生手段(8)は、図4を参照すると、縦続接続された複
数の積分器(加算器16とラッチ20よりなる積分器、
加算器17とラッチ21よりなる積分器)と、積分器の
キャリーアウト信号COを微分する微分器(加算器18
とラッチ22よりなる)と、加算器(15)を備え、微
分器の出力は、加算器(15)に入力され、加算器(1
5)において分周数の整数部分(N)との和をとり、可
変分周器(7)の分周数として供給され、n段目の積分
器の積分結果を(n−1)回微分することで、位相誤差
補償値Eθを出力する構成とされている。
In one embodiment of the present invention, referring to FIG. 4, the frequency dividing number generating means (8) includes a plurality of cascade-connected integrators (an integrator comprising an adder 16 and a latch 20,
An integrator including an adder 17 and a latch 21; and a differentiator (adder 18) for differentiating the carry-out signal CO of the integrator.
And a latch 22), and an adder (15). The output of the differentiator is input to the adder (15), and the adder (1) is provided.
In 5), the sum of the frequency division number and the integer part (N) is obtained and supplied as the frequency division number of the variable frequency divider (7), and the integration result of the n-th stage integrator is differentiated (n-1) times Thus, the phase error compensation value Eθ is output.

【0018】本発明の一実施の形態において、位相誤差
補償手段(9)は、図5を参照すると、前記可変分周器
のカウンタ最大値(2n−1)と、分周数発生手段
(8)からの位相誤差補償値Eθに所定値Lを掛けた値
と入力とする第1、第3の加算器(35、37)と、可
変分周器(7)のロード値LOADと、前記分周数発生
手段(8)からの位相誤差補償値Eθに所定値Lを掛け
た値とを入力とする第2、第4の加算器(36、38)
と、可変分周器(7)のカウンタの内容と前記第1乃至
第4の加算器(35〜38)の出力の大小を比較する第
1乃至第4のコンパレータ(24〜27)と、前記第1
乃び第2のコンパレータの比較出力、前記第3乃び第4
のコンパレータの比較出力をそれぞれ入力とする第1、
第2の論理和回路(28、29)と、第1の論理和回路
(28)の出力と前記位相誤差補償値の最上位ビットの
反転値とを入力とする第1の論理積回路(30)と、前
記第2の論理和回路(29)の出力と前記位相誤差補償
値の最上位ビットを入力とする第2の論理積回路(3
1)と、第1、第2の論理積回路(30、31)の出力
を電圧制御発振器(6)の出力foutでラッチする第
1、第2のラッチ回路(39、40)と、高位側電源と
出力端間に接続され前記第1のラッチ回路の出力でオン
・オフ制御される第1の電流源(32)と、前記出力端
と低位側電源間に接続され前記第2のラッチ回路の出力
でオン・オフ制御される第2の電流源(33)と、を備
え、前記出力端から、位相誤差補正用の出力信号(電
流)を出力する。
In one embodiment of the present invention, referring to FIG. 5, the phase error compensating means (9) includes a counter maximum value (2 n -1) of the variable frequency divider and a frequency dividing number generating means ( 8) a first and third adder (35, 37) which are input with a value obtained by multiplying the phase error compensation value Eθ by a predetermined value L, a load value LOAD of the variable frequency divider (7), Second and fourth adders (36, 38) which receive as input the value obtained by multiplying the phase error compensation value Eθ by the predetermined value L from the frequency dividing number generating means (8).
And first to fourth comparators (24 to 27) for comparing the contents of the counter of the variable frequency divider (7) with the magnitudes of the outputs of the first to fourth adders (35 to 38); First
The comparison output of the second and third comparators;
The first of which receives the comparison output of the comparator
A second AND circuit (28, 29), and a first AND circuit (30) which receives as inputs the output of the first OR circuit (28) and the inverted value of the most significant bit of the phase error compensation value ) And a second AND circuit (3) which receives the output of the second OR circuit (29) and the most significant bit of the phase error compensation value as inputs.
1) a first and second latch circuit (39, 40) for latching the outputs of the first and second AND circuits (30, 31) with the output f out of the voltage controlled oscillator (6); A first current source (32) connected between a power supply and an output terminal and controlled to be turned on and off by an output of the first latch circuit; and a second latch connected between the output terminal and a lower power supply. A second current source (33) that is turned on / off by an output of the circuit, and outputs an output signal (current) for correcting a phase error from the output terminal.

【0019】本発明の一実施の形態において、クロック
発生手段(10)は、図3を参照すると、可変分周器
(7)を構成するカウンタの値と、予め定められた値を
比較するコンパレータ(13)と、コンパレータ(1
3)の出力を、電圧制御発振器(6)の出力foutでラ
ッチするラッチ回路(14)とを備えている。
In one embodiment of the present invention, referring to FIG. 3, the clock generating means (10) includes a comparator for comparing a value of a counter constituting the variable frequency divider (7) with a predetermined value. (13) and the comparator (1
A latch circuit (14) for latching the output of (3) with the output f out of the voltage controlled oscillator (6).

【0020】本発明の一実施の形態において、可変分周
器(7)は、図2を参照すると、最大値2n−1までカ
ウントアップした時点でロード値に設定され該ロード値
からカウントアップするnビットカウンタ(11)と、
前記カウンタのリップルキャリーを、電圧制御発振器
(6)の出力でラッチするラッチ回路(12)とを備え
る。
In one embodiment of the present invention, referring to FIG. 2, the variable frequency divider (7) is set to a load value when counting up to the maximum value 2 n -1 and counts up from the load value. An n-bit counter (11)
A latch circuit (12) for latching the ripple carry of the counter with the output of the voltage controlled oscillator (6).

【0021】[0021]

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して以下
に説明する。図1は、本発明の一実施例の構成を示す図
である。図1を参照すると、本発明の周波数シンセサイ
ザは、水晶発振器(TCXO)1と、水晶発振器1の出力を
分周して基準周波数frefとして出力する固定分周器2
と、位相比較器3と、チャージポンプ(CP)4と、ル
ープフィルタ5と、ループフィルタ5の出力電圧を制御
電圧として入力し該制御電圧に応じた周波数の信号を出
力する電圧制御発振器(VCO)6と、分周数に応じ電
圧制御発振器6の出力の分周を行う可変分周器7と、分
周数発生手段8と、位相誤差補償手段9と、分周数発生
手段8にクロックを与えるクロック発生手段10と、を
備え、クロック発生手段10には、電圧制御発振器6の
出力fou tおよび可変分周器7の出力が入力されてい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a frequency synthesizer according to the present invention includes a crystal oscillator (TCXO) 1 and a fixed frequency divider 2 which divides the output of the crystal oscillator 1 and outputs the result as a reference frequency fref.
, A phase comparator 3, a charge pump (CP) 4, a loop filter 5, and a voltage-controlled oscillator (VCO) that inputs an output voltage of the loop filter 5 as a control voltage and outputs a signal having a frequency corresponding to the control voltage. ) 6, a variable frequency divider 7 for dividing the output of the voltage controlled oscillator 6 according to the frequency division number, a frequency division number generating means 8, a phase error compensating means 9, and a clock for the frequency division number generating means 8. a clock generating means 10 which gives, with a clock generator 10, the output of the output f ou t and the variable frequency divider 7 of the voltage controlled oscillator 6 is inputted.

【0022】図2は、本発明の一実施例の可変分周器7
の構成を示す図である。アップカウンタ11はnビット
のカウンタであり、リップルキャリーを出力する度にあ
らかじめ設定されている値LOAD(ロード)を読み込
んでカウンタ値としてセットし、該ロード値からアップ
カウントを再び開始するように構成されており、可変分
周器2の分周数は、2n−LOADとなり、カウンタ内容と
リップルキャリーを出力する。
FIG. 2 shows a variable frequency divider 7 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of FIG. The up counter 11 is an n-bit counter, and is configured so that a preset value LOAD (load) is read and set as a counter value each time a ripple carry is output, and up counting is restarted from the load value. The frequency division number of the variable frequency divider 2 is 2 n -LOAD, and outputs the counter contents and ripple carry.

【0023】フリップフロップ(D型フリップフロッ
プ)12は、アップカウンタ11のリップルキャリーを
データ入力端子Dに入力し、電圧制御発振器6の出力f
outをクロック端子に入力してリップルキャリーをリタ
イミングし、1周期遅らせることにより、補償信号との
位相合わせを行う。
The flip-flop (D-type flip-flop) 12 inputs the ripple carry of the up counter 11 to the data input terminal D, and outputs the output f of the voltage controlled oscillator 6.
out is input to the clock terminal to retime the ripple carry and delay it by one cycle to perform phase matching with the compensation signal.

【0024】図3は、クロック発生手段10の構成を示
す図である。図3を参照すると、コンパレータ13は、
予め決められた値である2n-9*Lと、可変分周器7に
含まれるアップカウンタ11のカウント値とを比較し、
等しい場合にのみ、High信号を出力し、フリプフロ
ップ14は、コンパレータ13の出力をデータ入力端子
に入力し、電圧制御発振器6の出力foutをクロック端
子に入力して、コンパレータ13の出力のリタイミング
を行う。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the clock generating means 10. Referring to FIG. 3, the comparator 13 includes:
A predetermined value 2 n -9 * L is compared with a count value of an up counter 11 included in the variable frequency divider 7,
Only when they are equal, a High signal is output. The flip-flop 14 inputs the output of the comparator 13 to the data input terminal, inputs the output f out of the voltage controlled oscillator 6 to the clock terminal, and resets the output of the comparator 13. Perform timing.

【0025】分周数発生手段8は、図4に示すように従
来例の分周数発生手段8と同様の構成とされている。加
算器15〜19、ラッチ20〜23からなり、クロック
発生手段10の出力がラッチ20、ラッチ21のクロッ
クに接続され、加算器16に分数分周の分子を定めるm
が入力され、加算器15には、整数分周値を決めるNが
入力され、加算器15より、可変分周器7への分周数を
出力し、加算器19から位相誤差補償値Eθを出力す
る。
As shown in FIG. 4, the frequency dividing number generating means 8 has the same configuration as the frequency dividing number generating means 8 of the conventional example. The output of the clock generating means 10 is connected to the clocks of the latches 20 and 21, and the adder 16 determines the numerator of the fractional division by the adder 15 to 19 and the latches 20 to 23.
Is input to the adder 15, N that determines the integer frequency division value is input, the frequency division number to the variable frequency divider 7 is output from the adder 15, and the phase error compensation value Eθ is calculated from the adder 19. Output.

【0026】分周数発生手段8は、クロックが入力され
る毎に、加算器15より整数分周数Nに、分周数の変化
分を加算した分周数を生成するとともに、加算器19よ
り+3、−2といった、分数分周による、位相誤差補償
値Eθを生成する。
The frequency dividing number generating means 8 generates a frequency dividing number by adding the change of the frequency dividing number to the integral frequency dividing number N from the adder 15 every time the clock is inputted, Then, a phase error compensation value Eθ is generated by fractional frequency division such as +3, -2.

【0027】位相誤差補償手段9は、図5に示すよう
に、コンパレータ24〜27、OR回路28、29、A
ND回路30、31、電流源32、33,インバータ3
4、加算器35〜38、ラッチ(D型フリップフロッ
プ)39、40により構成されている。加算器35、3
7には、カウント値の最大値2n-1と、位相誤差補償値
Eθに整数Lを掛けた値L*Eθが入力されて(2n-
1)−(L*Eθ)が出力され、加算器36、38に
は、可変分周器7のロード(LOAD)値とL*Eθと
が入力されLOAD±(L*Eθ)が出力される。コン
パレータ24〜27のA端子には、可変分周器7のカウ
ンタの内容が入力され、B端子には、加算器35〜38
の出力が入力され、コンパレータ24、26は、A端子
のカウンタの内容がB端子の値より大きい場合にHig
hレベル信号を出力し、コンパレータ25、27はA端
子のカウンタの内容がB端子の値より小さい場合にHi
ghレベル信号を出力する。コンパレータ24、25の
出力はOR回路28に入力され、コンパレータ26、2
7の出力はOR回路29に入力され、インバータ34に
は位相誤差補償値EθのMSBが入力され、AND回路
30には、OR回路28の出力とインバータ34の出力
が入力され、AND回路30には、OR回路29の出力
と位相誤差EθのMSBが入力され、フリップフロップ
39、40のデータ入力端子には、AND回路30、3
1の出力がそれぞれ入力され、フリップフロップ39、
40のクロック入力端子には、電圧制御発振器6の出力
outが入力され、フリップフロップ39、40の出力
Qが電流源(定電流源)32、33に接続されている。
As shown in FIG. 5, the phase error compensating means 9 includes comparators 24-27, OR circuits 28, 29, A
ND circuits 30, 31, current sources 32, 33, inverter 3
4, adders 35 to 38, and latches (D-type flip-flops) 39 and 40. Adders 35, 3
7, a maximum value 2 n −1 of the count value and a value L * Eθ obtained by multiplying the phase error compensation value Eθ by an integer L are input (2 n
1)-(L * Eθ) is output, the load (LOAD) value of the variable frequency divider 7 and L * Eθ are input to the adders 36 and 38, and LOAD ± (L * Eθ) is output. . The contents of the counter of the variable frequency divider 7 are input to terminals A of the comparators 24 to 27, and adders 35 to 38 are input to terminals B.
Is input, and the comparators 24 and 26 output the signal High when the content of the counter at the terminal A is larger than the value at the terminal B.
h level signal, and the comparators 25 and 27 output Hi when the content of the counter at the A terminal is smaller than the value at the B terminal.
gh level signal is output. The outputs of the comparators 24 and 25 are input to an OR circuit 28,
7 is inputted to the OR circuit 29, the MSB of the phase error compensation value Eθ is inputted to the inverter 34, the output of the OR circuit 28 and the output of the inverter 34 are inputted to the AND circuit 30, and the AND circuit 30 is inputted to the AND circuit 30. Is supplied with the output of the OR circuit 29 and the MSB of the phase error Eθ, and the data input terminals of the flip-flops 39 and 40
1 are input and flip-flops 39,
An output f out of the voltage controlled oscillator 6 is input to a clock input terminal 40, and outputs Q of the flip-flops 39 and 40 are connected to current sources (constant current sources) 32 and 33.

【0028】電流源32と電流源33とは、AND回路
30とAND回路31から与えられる制御信号により、
動作状態と非動作状態が切り替えられ、フリップフロッ
プ39の出力Qがアクティブのとき、充電電流が出力さ
れ、フリップフロップ39の出力Qがアクティブのと
き、電流源32から位相誤差補償用の充電電流が出力さ
れ、フリップフロップ40の出力Qがアクティブのと
き、電流源33から位相誤差補償用の放電電流が出力さ
れる。
The current source 32 and the current source 33 are controlled by control signals given from the AND circuit 30 and the AND circuit 31.
When the output state of the flip-flop 39 is active, a charging current is output. When the output Q of the flip-flop 39 is active, a charging current for phase error compensation is output from the current source 32. When the output Q of the flip-flop 40 is active, a discharge current for phase error compensation is output from the current source 33.

【0029】位相比較器3は、立ち下がりエッジで位相
比較を行うタイプであり、チャージポンプ4は、位相差
に基づきループフィルタ5の充放電を行う電流タイプが
使用されている。
The phase comparator 3 performs a phase comparison at the falling edge, and the charge pump 4 uses a current type that charges and discharges the loop filter 5 based on a phase difference.

【0030】図6は、本発明の一実施例における各部の
信号波形を示す図である。図6を参照して、本発明の一
実施例の動作について説明する。以下、代表例として、
位相誤差補償値Eθ=3の場合について説明する。
FIG. 6 is a diagram showing signal waveforms at various parts in one embodiment of the present invention. The operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Hereinafter, as a representative example,
The case where the phase error compensation value Eθ = 3 will be described.

【0031】図6(a)は、クロック発生手段10に含
まれるフリップフロップ14の出力、図6(b)はクロ
ック発生手段10に含まれるコンパレータ13の出力、
図6(c)は位相補償手段9に与えられる位相誤差補
値、図6(d)は可変分周器7に含まれるアップカウン
タのカウンタ内容、図6(e)は可変分周器7に含まれ
るアップカウンタ11のカウンタのリップルキャリー、
図6(f)は可変分周器7に含まれるフリップフロップ
12の出力、図6(g)は位相誤差補償手段9に含まれ
るコンパレータ24の出力、図6(h)は位相誤差補償
手段9に含まれるコンパレータ25の出力、図6(i)
は位相誤差補償手段9に含まれるOR回路28の出力、
図6(j)は位相誤差補償手段9に含まれるOR回路2
9の出力、図6(k)は位相誤差補償手段9に含まれる
AND回路30の出力、図6(l)は位相誤差補償手段
9に含まれるAND回路31の出力、図6(m)は位相
誤差補償手段9に含まれるフリップフロップ39の出
力、図6(n)は位相誤差補償手段9に含まれるフリッ
プフロップ40の出力、図6(o)は位相誤差補償値E
θのMSB(最上位ビット)である。
FIG. 6A shows the output of the flip-flop 14 included in the clock generating means 10, FIG. 6B shows the output of the comparator 13 included in the clock generating means 10,
FIG. 6C shows the complement of the phase error given to the phase compensator 9, FIG. 6D shows the counter contents of the up-counter included in the variable frequency divider 7, and FIG. Ripple carry of the counter of the up counter 11 included,
6F shows the output of the flip-flop 12 included in the variable frequency divider 7, FIG. 6G shows the output of the comparator 24 included in the phase error compensating means 9, and FIG. Of the comparator 25 included in FIG.
Is the output of the OR circuit 28 included in the phase error compensating means 9,
FIG. 6J shows the OR circuit 2 included in the phase error compensating means 9.
6 (k) is the output of the AND circuit 30 included in the phase error compensating means 9, FIG. 6 (l) is the output of the AND circuit 31 included in the phase error compensating means 9, and FIG. 6 (n) shows the output of the flip-flop 40 included in the phase error compensating means 9, and FIG. 6 (o) shows the phase error compensating value E.
is the MSB (most significant bit) of θ.

【0032】以下では、可変分周器7のアップカウンタ
11のカウンタ内容に沿って説明する。
In the following, description will be made along the contents of the counter of the up-counter 11 of the variable frequency divider 7.

【0033】アップカウンタ11のカウウンタ内容が2
n−9*Lとなった時(なお図6では、L=4を示して
いる。)、コンパレータ13はHighレベルを出力す
る。
If the content of the counter of the up counter 11 is 2
When n− 9 * L (L = 4 in FIG. 6), the comparator 13 outputs a High level.

【0034】アップカウンタ11のカウンタ内容が2n
−9*L+1の時フリップフロップ14がコンパレータ
出力のリタイミングを行いHighレベルを出力し、こ
れをクロックとする分数分周発生手段8が動作し、新し
い位相誤差補償値Eθ=3を出力する。
The content of the up counter 11 is 2 n
When -9 * L + 1, the flip-flop 14 performs retiming of the comparator output and outputs a High level, and the fractional frequency dividing generation means 8 using this as a clock operates to output a new phase error compensation value Eθ = 3.

【0035】アップップカウンタの内容が2n−3*L
になったときにコンパレータ24はHighレベルを出
力し、OR回路28の出力はHighレベルとなる。
The content of the up counter is 2 n -3 * L
, The comparator 24 outputs a high level, and the output of the OR circuit 28 becomes a high level.

【0036】位相誤差補償値Eθは、2の補数表現のた
め、Eθ=3の時は、EθのMSBはLowレベルであ
るため、AND回路30は、OR回路28の出力をその
まま出力する。
The phase error compensation value Eθ is expressed in 2's complement, and when Eθ = 3, the MSB of Eθ is at the low level, and the AND circuit 30 outputs the output of the OR circuit 28 as it is.

【0037】アップカウンタ11のカウンタ内容が2n
−3*L+1の時、フリップフロップ39は、AND回
路30の出力をリタイミングし出力し、電流源32を動
作状態とする。アップカウンタ11のカウンタ内容が2
n−1になった時、アップカウンタ11はリップルキャ
リーを出力し、LOADの読み込みを行う。
When the counter content of the up counter 11 is 2 n
At the time of -3 * L + 1, the flip-flop 39 retiming-outputs the output of the AND circuit 30, outputs the current source 32 to the operating state. The counter content of the up counter 11 is 2
When it becomes n- 1, the up counter 11 outputs a ripple carry and reads LOAD.

【0038】アップカウンタ11のカウンタ内容がLO
ADの時、フリップフロップ12は、アップカウンタ1
1のリップルキャリーアウトをリタイミングして出力
し、これを可変分周器7の出力信号とする。
When the counter content of the up counter 11 is LO
At the time of AD, the flip-flop 12 sets the up counter 1
The ripple carry-out of 1 is retimed and output, and this is used as the output signal of the variable frequency divider 7.

【0039】アップカウンタ11のカウンタ内容がLO
ADになった時、コンパレータ24の出力はLowレベ
ルとなるが、コンパレータ25の出力がHighレベル
になるため、OR回路28の出力はHighレベルのま
まである。
When the counter content of the up counter 11 is LO
When the signal becomes AD, the output of the comparator 24 becomes Low level, but the output of the comparator 25 becomes High level, so that the output of the OR circuit 28 remains at High level.

【0040】カウンタ内容がLOAD+3*Lになった
時、コンパレータ25はLowレベルを出力し、OR回
路28の出力はLowレベルとなり、AND回路30は
Lowになり、アップカウンタ11のカウンタ内容がL
OAD+3*L+1の時、フリップフロップ39でAN
D回路30の出力をリタイミングし、電流源32を非動
作状態に制御する。
When the counter content becomes LOAD + 3 * L, the comparator 25 outputs a low level, the output of the OR circuit 28 becomes low, the AND circuit 30 becomes low, and the counter content of the up counter 11 becomes low.
When OAD + 3 * L + 1, flip-flop 39 sets
The output of the D circuit 30 is retimed, and the current source 32 is controlled to a non-operating state.

【0041】以上のように動作することによりパルス幅
が、電圧制御発振器の出力foutの6*L周期分とな
る。
By operating as described above, the pulse width becomes 6 * L periods of the output f out of the voltage controlled oscillator.

【0042】図7において、(a)はEθ=3の場合
に、チャージポンプ4が出力する位相誤差による電流波
形を示し、(b)はそれを補償する位相誤差補償手段9
の出力する位相誤差補償電流の波形を示す。
7A shows a current waveform due to a phase error output from the charge pump 4 when Eθ = 3, and FIG. 7B shows a phase error compensating means 9 for compensating the current waveform.
5 shows the waveform of the phase error compensation current output by the control circuit.

【0043】図7において、Idは、チャージポンプ4
の電流値であり、Icは位相誤差補償手段9の電流源3
2、33の電流値であり、位相誤差による電流の積分値
を位相誤差補償電流の積分値で補償しているため、次式
(2)の関係(等号)が成り立つId、Icが設定され
る。
In FIG. 7, Id denotes the charge pump 4
And Ic is the current source 3 of the phase error compensating means 9.
Since the current values are 2, 33, and the integrated value of the current due to the phase error is compensated by the integrated value of the phase error compensation current, Id and Ic satisfying the relationship (equal sign) of the following equation (2) are set. You.

【0044】 Id*(1/(fout*2M)) =2*Ic*(1/(fout/L))…(2)Id * (1 / (f out * 2 M )) = 2 * Ic * (1 / (f out / L)) (2)

【0045】このように、本発明の一実施例において
は、位相誤差補償電流を、電圧制御発振器6の出力f
outに基づき生成しているため、発振周波数が変化して
も、常に、上式(2)が成立し、位相誤差補償電が行わ
れ、スプリアス抑圧量が変化することは無い。
As described above, in one embodiment of the present invention, the phase error compensating current is
Since the signal is generated based on out , even if the oscillation frequency changes, the above equation (2) always holds, phase error compensation power is performed, and the amount of spurious suppression does not change.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
位相誤差補償電流を、電圧制御発振器の出力に基づき生
成しているため、電圧制御発振器の発振周波数が変化し
た場合でも、常に、上式(2)が成立し、位相誤差の補
償が行われ、スプリアス抑圧量が変化することが無い、
という効果を奏する。
As described above, according to the present invention,
Since the phase error compensation current is generated based on the output of the voltage controlled oscillator, even when the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator changes, the above equation (2) is always satisfied, and the phase error is compensated. Spurious suppression does not change,
This has the effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の可変分周器の構成を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a variable frequency divider according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例のクロック発生手段の構成を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a clock generation unit according to one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例の分周数発生手段の構成を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a frequency division number generating means according to one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例の位相誤差補償手段の構成を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a phase error compensating means according to one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例の動作を説明するためのタイ
ミング図である。
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of one embodiment of the present invention.

【図7】(a)は本発明の一実施例において、Eθ=3
の場合に、チャージポンプが出力する位相誤差による電
流波形を示し、(b)は本発明の一実施例において、位
相誤差補償手段の出力する位相誤差補償電流の波形を示
す図である。
FIG. 7 (a) is an example of the present invention, in which Eθ = 3;
In the case of (1), a current waveform due to a phase error output from the charge pump is shown, and (b) is a diagram showing a waveform of the phase error compensation current output from the phase error compensating means in one embodiment of the present invention.

【図8】従来の周波数シンセサイザの構成を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional frequency synthesizer.

【図9】(a)は従来の分数分周方式の周波数シンセサ
イザ、Eθ=3の場合に、チャージポンプが出力する位
相誤差による電流波形を示し、(b)は位相誤差補償手
段の出力する位相誤差補償電流の波形を示す図である。
9A shows a current waveform due to a phase error output from a charge pump when Eθ = 3, and FIG. 9B shows a phase waveform output by a phase error compensating means when Eθ = 3. FIG. 4 is a diagram illustrating a waveform of an error compensation current.

【図10】従来の位相誤差補償手段の構成を示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a conventional phase error compensating means.

【図11】従来のクロック発生手段の構成を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a conventional clock generating means.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 水晶発振器 2 固定分周器 3 位相比較器 4 チャージポンプ 5 ループフィルタ 6 電圧制御発振器 7 可変分周器 8 分周数発生手段 9、9′ 位相誤差補償手段 10、10′ クロック発生手段 11 アップカウンタ 12 フリップフロップ 13、24〜27 コンパレータ 14、20〜23、39、40 フリップフロップ 15〜19、35〜38 加算器 28、29 ORゲート 30、31 ANDゲート 32、33 電流源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crystal oscillator 2 Fixed frequency divider 3 Phase comparator 4 Charge pump 5 Loop filter 6 Voltage controlled oscillator 7 Variable frequency divider 8 Dividing number generating means 9, 9 'Phase error compensating means 10, 10' Clock generating means 11 Up Counter 12 Flip-flop 13, 24 to 27 Comparator 14, 20 to 23, 39, 40 Flip-flop 15 to 19, 35 to 38 Adder 28, 29 OR gate 30, 31 AND gate 32, 33 Current source

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力信号を分周し基準周波数として出力す
る固定分周器と、 電圧制御発振器と、 前記電圧制御発振器の出力を分周数発生手段の与える分
周数で分周する可変分周器と、 前記固定分周器からの基準周波数と前記可変分周器から
の出力とを入力とし、これらの信号の位相差を検出して
出力する位相比較器と、 前記位相比較器から出力される位相差信号を平滑化して
前記電圧制御発振器を制御する信号として出力するルー
プフィルタと、 前記可変分周器に整数の分周数を与えて制御する分周数
発生手段と、を備え、 前記ループフィルタの出力で前記電圧制御発振器を制御
し位相同期ループを構成し、 前記分周数発生手段が、縦続接続された複数の積分器
と、前記積分器のキャリーアウト信号を微分する微分器
と、加算器を備え、前記微分器の出力は、前記加算器に
入力され、前記加算器において分周数の整数部分との和
をとり前記加算器の出力を前記可変分周器の分周数とし
て供給し、n段目の積分器の積分結果を(n−1)回微
分することで位相誤差補償値を出力する、構成とされて
なる周波数シンセサイザにおいて、 前記分周数発生手段からの位相誤差補償値と、前記電圧
制御発振器の出力とに基づいて生成される時間幅を持
つ、位相誤差を補償するための信号を生成し前記ループ
フィルタの入力端に供給する位相誤差補償手段と、 前記電圧制御発振器からの出力を入力とし前記分周数発
生手段にクロックを供給するクロック発生手段と、 を備えたことを特徴とする周波数シンセサイザ。
A fixed frequency divider for dividing an input signal and outputting the divided signal as a reference frequency; a voltage controlled oscillator; and a variable divider for dividing an output of the voltage controlled oscillator by a dividing number provided by a dividing number generating means. A frequency divider, a reference frequency from the fixed frequency divider and an output from the variable frequency divider as inputs, a phase comparator for detecting and outputting a phase difference between these signals, and an output from the phase comparator. A loop filter that smoothes the resulting phase difference signal and outputs the signal as a signal for controlling the voltage controlled oscillator, and a frequency dividing number generating unit that controls the variable frequency divider by giving an integral frequency dividing number, The voltage-controlled oscillator is controlled by the output of the loop filter to form a phase locked loop, and the frequency dividing number generating means includes a plurality of cascade-connected integrators and a differentiator for differentiating a carry-out signal of the integrator. And an adder The output of the differentiator is input to the adder, and the adder takes the sum of the divided number and the integer part and supplies the output of the adder as the divided number of the variable frequency divider. A frequency synthesizer configured to output a phase error compensation value by differentiating the integration result of the eye integrator (n-1) times, wherein the phase error compensation value from the frequency dividing number generating means; A phase error compensator having a time width generated based on an output of the voltage controlled oscillator, generating a signal for compensating for a phase error, and supplying the signal to an input terminal of the loop filter; and an output from the voltage controlled oscillator. And a clock generating means for supplying a clock to the frequency dividing number generating means as an input.
【請求項2】前記位相誤差補償手段が、前記可変分周器
のカウンタの最大値と、前記分周数発生手段からの位相
誤差補償値に所定値を掛けた値とを入力とする第1、第
3の加算器と、 前記可変分周器のロード値と、前記分周数発生手段から
の位相誤差補償値に所定値を掛けた値とを入力とする第
2、第4の加算器と、 前記可変分周器のカウンタの内容を、前記第1乃至第4
の加算器の出力とそれぞれ比較する第1乃至第4のコン
パレータと、 前記第1乃び第2のコンパレータの比較出力と、前記第
3乃び第4のコンパレータの比較出力とをそれぞれ入力
とする第1、第2の論理和回路と、 前記第1の論理和回路の出力と前記位相誤差補償値の最
上位ビットの反転値とを入力とする第1の論理積回路
と、 前記第2の論理和回路の出力と前記位相誤差補償値の最
上位ビットとを入力とする第2の論理積回路と、 前記第1、第2の論理積回路の出力を、前記電圧制御発
振器の出力でラッチする第1、第2のラッチ回路と、 高位側電源と出力端間に接続され前記第1のラッチ回路
の出力でオン・オフ制御される第1の電流源と、 前記出力端と低位側電源間に接続され前記第2のラッチ
回路の出力でオン・オフ制御される第2の電流源と、 を備え、前記出力端から位相誤差補正用の出力信号を出
力する、ことを特徴とする請求項1記載の周波数シンセ
サイザ。
2. The method according to claim 1, wherein said phase error compensating means inputs a maximum value of a counter of said variable frequency divider and a value obtained by multiplying a phase error compensation value from said frequency dividing number generating means by a predetermined value. A third adder; a second adder and a fourth adder each having a load value of the variable frequency divider and a value obtained by multiplying a phase error compensation value from the frequency division number generating means by a predetermined value as inputs. And the contents of the counter of the variable frequency divider,
, The first to fourth comparators for comparing with the output of the adder, the comparison output of the first and second comparators, and the comparison output of the third and fourth comparators, respectively. First and second OR circuits, a first AND circuit that receives an output of the first OR circuit and an inverted value of the most significant bit of the phase error compensation value, A second AND circuit that receives the output of the OR circuit and the most significant bit of the phase error compensation value as inputs, and latches the outputs of the first and second AND circuits with the output of the voltage controlled oscillator First and second latch circuits, a first current source connected between a higher power supply and an output terminal, and controlled to be turned on and off by an output of the first latch circuit; and an output terminal and a lower power supply. And is controlled on / off by an output of the second latch circuit. A second current source, comprising a frequency synthesizer of claim 1, wherein the outputting the output signal of the phase error correction from the end output, and wherein the.
【請求項3】前記クロック発生手段が、前記可変分周器
を構成するカウンタの値と、予め定められた値とを比較
する比較器と、前記比較器の出力を、前記電圧制御発振
器の出力でラッチするラッチ回路と、を備えたことを特
徴とする請求項1記載の周波数シンセサイザ。
3. A comparator for comparing a value of a counter constituting the variable frequency divider with a predetermined value, wherein the clock generating means outputs an output of the comparator to an output of the voltage controlled oscillator. 2. A frequency synthesizer according to claim 1, further comprising: a latch circuit for latching the signal.
【請求項4】前記可変分周器が、最大値までカウントア
ップした時点でロード値に設定され該ロード値からカウ
ントアップするカウンタと、前記カウンタのリップルキ
ャリーを、前記電圧制御発振器の出力でラッチするラッ
チ回路と、を備えたことを特徴とする請求項1記載の周
波数シンセサイザ。
4. A counter which is set to a load value when the variable frequency divider counts up to a maximum value and counts up from the load value, and a ripple carry of the counter is latched by an output of the voltage controlled oscillator. The frequency synthesizer according to claim 1, further comprising: a latch circuit that performs the operation.
【請求項5】水晶発振器と、 前記水晶発振器の出力を分周し基準周波数として出力す
る固定分周器と、 前記基準周波数を一の入力端に入力とする位相比較器
と、 ループフィルタと、 前記位相比較器から出力される位相差に対応した電流で
前記ループフィルタを充放電するチャージポンプと、 前記ループフィルタの出力電圧を制御電圧として入力す
る電圧制御発振器と、 前記電圧制御発振器の出力を可変に分周した信号を前記
位相比較器の他の入力端に供給する可変分周器と、 複数段縦続接続された積分器と、前記積分器のキャリー
アウト信号を微分する微分器と、加算器を備え、前記微
分器の出力は前記加算器に入力され、前記加算器におい
て分周数の整数部分との和をとり、前記加算器の出力を
前記可変分周器の分周数として供給し、n段目の積分器
の積分結果をn−1回微分することで位相誤差補償値を
出力する分周数発生手段と、 前記分周発生手段から出力される位相誤差補償値と、前
記電圧制御発振器の出力とに基づいて生成される時間幅
を持つ、位相誤差を補償するための電流を生成し、出力
が前記ループフィルタに接続されている位相誤差補償手
段と、 前記電圧制御発振器からの出力信号を入力とし前記分周
数発生手段にクロックを供給するクロック発生手段と、 を備えたことを特徴とする周波数シンセサイザ。
5. A crystal oscillator, a fixed frequency divider for dividing an output of the crystal oscillator and outputting the frequency as a reference frequency, a phase comparator for inputting the reference frequency to one input terminal, a loop filter, A charge pump that charges and discharges the loop filter with a current corresponding to a phase difference output from the phase comparator, a voltage-controlled oscillator that inputs an output voltage of the loop filter as a control voltage, and an output of the voltage-controlled oscillator. A variable frequency divider for supplying a variable frequency-divided signal to another input terminal of the phase comparator; an integrator cascaded in a plurality of stages; a differentiator for differentiating a carry-out signal of the integrator; The output of the differentiator is input to the adder, the adder takes the sum with the integer part of the frequency division number, and supplies the output of the adder as the frequency division number of the variable frequency divider. And frequency dividing number generating means for outputting a phase error compensation value by differentiating the integration result of the n-th integrator n-1 times; a phase error compensation value output from the frequency dividing generating means; A phase error compensating means having a time width generated based on an output of the oscillator and generating a current for compensating for a phase error, an output of which is connected to the loop filter; and an output from the voltage controlled oscillator. Clock generating means for receiving a signal and supplying a clock to the frequency dividing number generating means.
【請求項6】前記可変分周器が、リップルキャリーを出
力する度にあらかじめ設定されているロード値を読み込
んで該ロード値をカウンタ値としてセットし、該ロード
値からアップカウントを開始し、カウンタ内容とリップ
ルキャリーを出力するnビットのカウンタと、 前記カウンタのリップルキャリーをリタイミングし1周
期遅らせるフリップフロップと、 を備えたことを特徴とする請求項5記載の周波数シンセ
サイザ。
6. The variable frequency divider reads a preset load value each time a ripple carry is output, sets the load value as a counter value, starts counting up from the load value, and starts counting up. 6. The frequency synthesizer according to claim 5, further comprising: an n-bit counter that outputs a content and a ripple carry; and a flip-flop that re-timely delays the ripple carry of the counter by one cycle.
【請求項7】前記位相誤差補償手段が、 前記可変分周器の前記カウンタのカウント値の最大値2
n−1と、前記分周数発生手段からの前記位相誤差補償
値Eθに所定の整数Lを掛けたL*Eθとを入力とする
第1、第3の加算器と、 前記可変分周器の前記ロード値LOADと、前記位相誤差補
償値Eθに前記整数Lを掛けたL*Eθとを入力とする
第2、第4の加算器と、 前記可変分周器のカウンタの内容を、前記第1乃至第4
の加算器の出力とそれぞれ比較する第1乃至第4のコン
パレータと、 前記第1及び第2のコンパレータの出力を入力とする第
1の論理和回路と、 前記第3及び第4のコンパレータの出力を入力とする第
2の論理和回路と、 前記第1の論理和回路の出力と前記位相誤差補償値Eθ
の最上位ビットの反転値とを入力とする第1の論理積回
路と、 前記第2の論理和回路の出力と前記位相誤差補償値Eθ
の最上位ビットとを入力とする第2の論理積回路と、 前記第1及び第2の論理積回路の出力を、前記電圧制御
発振器の出力でそれぞれラッチする第1及び第2のラッ
チ回路と、 高位側電源と出力端間に接続され前記第1のラッチ回路
の出力によりオン・オフ制御される第1の定電流源と、 前記出力端と低位側電源間に接続され前記第2のラッチ
回路の出力によりオン・オフ制御される第2の定電流源
と、 を備えたことを特徴とする請求項6記載の周波数シンセ
サイザ。
7. The phase error compensating means comprises: a maximum value 2 of a count value of the counter of the variable frequency divider.
a first and a third adder which receive n− 1 and L * Eθ obtained by multiplying the phase error compensation value Eθ from the frequency dividing number generating means by a predetermined integer L; and the variable frequency divider. A second and a fourth adder receiving the load value LOAD of the above and L * Eθ obtained by multiplying the phase error compensation value Eθ by the integer L, and the contents of the counter of the variable frequency divider, First to fourth
First to fourth comparators respectively for comparing with the output of the adder, a first OR circuit having inputs of the outputs of the first and second comparators, and outputs of the third and fourth comparators A second OR circuit having the following inputs: an output of the first OR circuit and the phase error compensation value Eθ
And a first AND circuit which receives an inverted value of the most significant bit of the first logical product, and an output of the second OR circuit and the phase error compensation value Eθ
A second AND circuit having the most significant bit of the input as an input, and first and second latch circuits respectively latching the outputs of the first and second AND circuits with the output of the voltage controlled oscillator. A first constant current source connected between a higher power supply and an output terminal and controlled on / off by an output of the first latch circuit; and a second latch connected between the output terminal and the lower power supply 7. The frequency synthesizer according to claim 6, further comprising: a second constant current source that is turned on / off by an output of the circuit.
【請求項8】前記クロック発生手段が、予め決められた
値と、前記可変分周器に含まれるアップカウンタのカウ
ント値とを比較して等しい場合にのみ、アクティブ状態
の信号を出力しコンパレータと、 前記コンパレータの出力を前記電圧制御発振器の出力で
リタイミングして出力するフリップフロップと、 を備えたことを特徴とする請求項5記載の周波数シンセ
サイザ。
8. The clock generating means outputs an active signal and outputs a signal in an active state only when a predetermined value is equal to a count value of an up counter included in the variable frequency divider. The frequency synthesizer according to claim 5, further comprising: a flip-flop configured to retime the output of the comparator with the output of the voltage-controlled oscillator and output the same.
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